露天煤礦裝備技術水平及發展探究

摘要：伴隨露天采煤的發展，露天煤礦裝備技術水平不斷提升，這在極大的程度上推動了露天煤礦裝備的發展，并將其推到另一個高水平的發展巔峰。露天采煤具有一定的特點，它的采煤產量比較大，采煤的效率也很高，建設周期比較短，相對而言，勞動條件也很優越等。在以往的露天采煤中，國外的采煤技術不斷發展，采煤量也有很大程度上的提升，但是那一時期，我國在露天采煤方面水平還沒有得到提升，采煤技術一直處于落后的水平。隨著時代與科技的不斷發展進步，在近些年里，我國露天采煤技術才有了很大程度的提升。

關鍵詞：裝備；露天煤礦；技術水平

中圖分類號：TD824 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（c）-0000-00

在科技日益發展的今天，我國露天煤礦裝備技術也得到了一定程度的發展。與其他一些國外的國家相比，我國在露天煤炭開采裝備技術方面要遠遠的滯后于發達國家，但是，在我國不斷發展的研究之下，我國露天煤礦裝備技術已經有了很大程度的發展，并且在長壁綜采技術方面以及短壁綜采技術方面的發展水平已經達到了發達國家的技術水平的高度，這不僅給我國煤礦事業的發展帶來了極大的動力，還為我國日后社會經濟的發展以及國際地位的提高奠定了堅實的基礎，為此，我國露天煤礦裝備技術的發展步伐已經不斷加快，與國際接軌已經成為了一種可能。

一、對國內外露天采掘技術和采掘裝備發展展狀況分析

（一）對長壁綜采技術和裝備的分析

我國長壁綜采技術在近些年里的發展主要從三個較大的方面展開分析，首先，我國在綜采工作面生產方面的能力得到了較大幅度的提升，煤炭開采的范圍也隨之逐漸擴大，并在不斷發展當中，逐漸形成“一礦一面”的高產量集約化生產模式。其次，隨著高效綜采裝備以及開采工藝的發展與完善，其綜采裝備以及開采工藝已經被廣泛的應用，并且使用范圍也不斷的擴大，在中厚煤層以及厚煤層一次性開采方面，已經實現了全自動化生產，這不僅提升了煤炭開采數量，還為煤炭行業的發展提供了強有力的技術性的基礎。最后，在高效綜采裝備方面的技術研制與開發方面，已經有了很大程度上的突破，煤炭生產的年生產量也達到了人們理想中的數值，與此同時，綜采工作面也形成了自動化的生產模式，大型綜采礦井技術已經達到了規定的指標，甚至已經遠遠的超出了大型先進露天礦井的生產水平，這不僅有利于煤礦行業的發展，還能夠在一定程度上帶動了我國社會經濟的快速發展。實踐表明，長壁綜采在煤炭井工開采當中已經成為一種重要的開采方式，在近年里，我國煤礦長壁工作面數量在不斷上升。

如今，我國綜采設備設計以及制造企業已經開發出了一種較為先進的、功率較大的電牽引采煤機以及重型刮板輸送機等等，形成了每臺綜采成套的先進技術裝備，并且，針對與不同的煤層，都取得了良好的使用效果。另外，國內煤機企業在不斷的應用科技的手段，將大功率生產等作為開發重點，并用創新的方式，不斷的推動了重大裝備研究發展的速度。

（二）對具有綜合性質機械化掘進技術和裝備的分析

我國早在20世紀60年代就已經開始對懸臂式掘進機進行研究，在研究過程中，主要有三個階段，即引進、消化吸收以及自主研制這三個重要的階段。在日后的發展當中，我國在設計掘進機以及加工制造水平方面已經越來越先進，在這期間，中型懸臂式掘進機也得到了一定程度的發展，并且其使用技術以及水平不斷提升，越發成熟，在快速的發展當中，形成了系列化設備。為此，在日后幾年發展中，出現了很多重型的掘進機，這些掘進機機重大約在60t，它的截割功率在200kW左右，這種重型掘進機在研制成功以后，被廣泛的推廣與使用。在此之后，相關人員繼續研究，研究出較為先進的故障診斷及時以及恒功率截割技術等等，并將這些技術應用在重型掘進機當中，以確保綜合除塵設備能夠更好的運行。在我國“十一五”期間，我國掘進機總體參數與國外相比，已經接近或遠遠的超出了其水平，對于新研制的掘進機而言，其截割功率要大于300kW，機重大約為120t，這種設備能夠采掘5.8米的深度，還具備離機嚴控以及故障診斷等方面的功能，這進一步推動了我國懸臂式掘進機技術向新方向發展。

實踐表明，我國在巷道機械化掘進機以及支護技術方面，要遠遠的落后與采煤機械化生產與發展，這與當今社會高效生產發展方面的需求不符合。在此之后，我國也不斷的向其他國家引進亞錨桿支護技術，并且不斷的在現場展開示范，這有利于錨桿支護技術相關科研項目，這些都推動了我國煤巷錨桿支護技術的發展。錨桿支護技術在全巷道以及沖擊地壓巷道等方面被廣泛的應用，得到了較好的支護效果，并且其經濟效益也得到了一定程度的提升。

（三）對高效短壁開采技術以及裝備的分析

與長壁機械化采煤法相比，二者的區別主要在于，在工作面采用通風方式上以及管理方式上存在著一定的差異；并且，二者在所采用的自行能力方面也有著不同點；在采區區段劃分方面以及區段內煤體切割、回收方面，方法的使用也存在著很大的差異。一般情況下，短壁機械化開采使用的通風方式需要應用部分局部通風的方式，并且，其中的一些較為主要的機械設備等，均能夠獨自的行走。區段劃分方面，通常需要形成一個與標準規定范圍相符合的短壁回采區域，待回收煤柱以后，長壁工作面依舊會產生冒落的現象，這導致出現了煤房、煤柱回采會避開支撐壓力高峰區的現象，使得高峰區與回采不再同一個工作面上。這在大型井田邊角煤地段比較適用，在綜采工作面中的小型井田范圍內卻不適合開采，但是，在煤柱回收、“三下”壓煤回收方面卻又很大的貢獻。對于短壁機械化而言，它的回采工作面一般在布置方面上都具有一定的靈活性質，在回采的過程中，能夠實現“即進即退”機動回采。一般情況下，都不會由于斷層、褶曲以及裂隙等問題的出現而給正常的運行工作帶來消極的影響。

與國外的一些國家相比，我國在短壁機械化研究以及配套設備研究方面，起步要遠遠的晚于國外的國家，這就導致出現了同類產品出現長期空白的現象。很多時候，短壁采煤在我國的一些地區，例如鄉鎮等地都依舊采用以往的房式、房柱式的工藝，并且應用較為簡單的工藝進行煤炭開采的工作。直到近些年里，我國短壁開采技術才有了較大程度的進步與發展，通過長久的研究與探索工作的實施，我國已經在傳統的房柱式以及刀柱式短壁采煤方式的基礎之上，研究了一套具有新科技、新技術的短壁機械開采技術，這標志著我國已經實現了短壁綜合機械化的煤炭開采方式。

二、與國外相比我國在掘進機領域研究方面存在的差距分析

與國際的先進水平相比，我國掘進機領域在基礎研究方面、破巖能力方面等都有很大的差距，這些差距主要表現在以下幾個方面，即：

（一）基礎研究不夠充分

我國在掘進機基礎研究方面，其能力還比較薄弱，研究工作也缺少充分性質，與我國煤礦地質條件相符合的載割、裝運等研究理論還沒有被建立起來，嚴重的缺少較為完整的設計理論作為研究理論的依據，并且在計算機動態仿真方面，其工作還無法開展，一直都處于空白的狀態之下。

（二）機械設備一些組成部分在使用壽命方面與國外存在著差距

煤炭采掘機的主機主要應用原材料和關鍵零部件、軸承等一些較為基礎件組成，這些基礎性部件使用壽命一般都不會太長，并且在可靠性方面也存在著一定缺陷，為此，無法與國際先進的水平相比，兩者之間存在著較大的差異。

（三）缺少破巖能力

我國的一些設備在對巖石截割方面存在著一定的缺陷，一旦巖石硬度超大于100MPa的時候，截割振動就會隨之加大，截尺損耗率不斷增加，這給掘采設備帶來了極大程度的損害。

另外，在自動控制技術水平方面，其水平比較落后。我國很大一部分的裝置都來自國外，在斷面監視系統方面其作用也是非常有限的，可靠性比較低，也嚴重的缺少自動化截割的功能，故障診斷方面也較為被動，功能單一化，同時，在檢測數據方面，也無法應用遠程傳輸技術完成傳輸工作。

（四）多功能一體化進程技術水平不高

在煤炭采掘設備當中，機載錨桿鉆臂系統以及機載臨時支護系統再工方面，其工作效率往往都比較低，掘進機的成巷速度無法提高，機載除塵系統也沒有有效的應用在煤炭開采工作當中。除此之外，在裝備制造工藝以及檢測手段方面，產品也缺少可靠性與工藝性，在重型掘進機方面，也有很多方面存在著差異，無法與國外一些國家相比，為此，在未來我國煤炭開采行業當中，還需要相關人士不斷的探索研究，以確保能夠趕超國外國家水平。

三、我國露天煤礦采掘技術未來發展趨勢分析

事實上，煤炭生產量和采掘技術裝備之間存在著較為密切的聯系，實踐表明，采掘技術是煤炭增長的重要動力，扮演這脊梁的角色。在我國國民經濟不斷發展的今天，國民經濟一直以持續、強勁以及高速發展的態勢，給煤炭行業的裝備制造等都帶來了極大的發展機遇，并且，在日后的幾年里，采煤技術裝備的發展趨勢也必將會越來越好，并且會提升煤炭生產率，推動煤炭行業更加快速的發展。

首先，未來的采煤技術裝備將會更加完善，并且采用的試驗手段也將會更加有效，在這基礎之上，有效的提高可靠性。在試驗中，將會利用計算機輔助設計功能，建立起專業的實驗室，從而實現提升機械設備試驗水平的目的。

其次，采煤技術的機電一體化趨勢也會更加明顯。伴隨目前應用型技術的快速發展，新型設備機電一體化的趨勢已經越發的明顯，它的技術水平也在不斷的提升，如：監測監控技術更加信息化、科學化與自動化，在工程檢測以及故障診診斷方面，其內容也越發的完善，并且在驅動電機功率自動調節之下，其可靠性以及安全性越來越高，并且在煤炭采掘的過程中，越來越不會受到地質條件的制約，其適應性也逐漸的提高。

再次，隨著科技的不斷發展，綜采工作面三級配套技術自動化程度業所改善，并且自動化程度提升的幅度也越來越大。在綜采工作中，已經應用了電控系統以及電液控制系統、信息處理系統等等，在這之中，電控系統主要將電子計算機作為重要的核心，應用這些系統，其目的在于為采掘設備的正常運行提供相應的保障，并且確保能夠實現跟機聯動的目的。

除此之外，綜采工作面綜合配套能力也不斷提高，功能更加多樣化。目前，有很多系統都已經實現了多功能集成的目的，例如，掘進機主機集成機載錨鉆系統、機載臨時支護系統以及機載除塵系統等等，這些系統由于已經實現了過功能集成的目標，這標志著單機成巷速度已經提高，并且在安全生產方面也已經完成了其目標。

同時，伴隨短壁開采技術和裝備成熟發展，目前已經向著系列化的方向發展，這使連續采煤機的適用范圍逐漸擴大，例如煤巷的快速采掘與深層煤巷采掘等等。另外，在石膏礦或者一些非煤礦山、露天煤礦邊坡等都很適用，并且能夠保證開采的數量。為此，我們可以認為，采煤技術裝備在未來的發展中，將會向著裝備成套化以及自動化、可靠性等方向發展，并在不斷的發展中，帶動這我國社會經濟的有效發展。

總結：

本文主要針對國內外露天采掘技術和采掘裝備發展展狀況以及我國露天煤礦采掘技術未來發展趨勢進行相應的分析，從分析中，明確了我國露天煤礦設備發展與改進的狀況，并且，與國外相比，我國在近年里，露天煤礦的開采技術與裝備都更加的科學化與自動化，這不僅能夠提升露天煤礦開采的數量，還能夠滿足我國社會發展的需求，在提升我國社會地位方面有著極大的推動作用。另外，對于采掘技術裝備的發展，也必將會逐漸的向機電一體化與機械配套化的方面發展，從而提升綜采工作面工作的效率，從而為煤礦企業的發展奠定良好的基礎。

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